6G是什么樣的移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)?
現(xiàn)在5G一投入商用,全球一開始進入5G時代,但是科學卻不會因此停下腳步,6G的研發(fā)正在緊密進行,6G是什么呢?
一、世界大國開啟實施6G計劃,搶占6G移動通信技術(shù)制高點
2018 美國移動世界大會上,美國聯(lián)邦通訊委員會的一位官員首次在公開場合展望6G。歐盟、美國、芬蘭、韓國、俄羅斯多國也已開展6G工作。
2018年芬蘭開始研究6G相關(guān)技術(shù),年底邀請媒體聆聽其針對6G網(wǎng)絡(luò)所引導的研究與工作進展,2019年3月在芬蘭拉普蘭舉行了關(guān)于6G的國際會議。近日芬蘭奧盧大學就已經(jīng)聯(lián)合70多位專家發(fā)表了全球首個6G白皮書《6G無線智能無處不在的關(guān)鍵驅(qū)動與研究挑戰(zhàn)》,介紹了6G時代的技術(shù)趨勢。
2019年11月,中國工信部宣布正式開啟6G研究。
2019年任正非接受記者采訪,聲稱華為的6G研究也是領(lǐng)先世界的,預計6G技術(shù)十年后才會開始投入使用。事實上加拿大渥太華的華為實驗室已經(jīng)啟動了6G研發(fā)項目,是華為全球研發(fā)四大核心機構(gòu)之一。
華為認為6G時代將超出5G時代“物聯(lián)網(wǎng)”,實現(xiàn)“萬物互聯(lián)”(Internet of Everything),在通信維度方面,除了更高的速率、更寬的頻譜,6G應(yīng)該拓展到海陸空甚至水下空間。
日本NTT DoCoMo對6G發(fā)展應(yīng)該也已經(jīng)有明確的計劃,并已經(jīng)開始實施。其將6G看作5G的進化版,即進一步提高傳輸速率和信息容量、擴展網(wǎng)絡(luò)覆蓋面。
德國伍珀塔爾大學則拿出了非常具體的太赫茲通信技術(shù)。研究人員基于鍺化硅(SiGe)材料構(gòu)建了完整的信號收發(fā)系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)1米距離的260GHz頻段太赫茲通信。
二、為什么要發(fā)展6G?超高速度、超大容量、超低延時、全覆蓋、低能耗的需求催生6G
大家都知道1G、2G、3G、4G改變生活,而5G改變社會。1——4G解決了人與人的信息溝通,從聲音、文字、視頻等多個方面提升了人與人連接溝通的質(zhì)量。隨著移動通信應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大,物與物之間、物與人之間的聯(lián)系,即物聯(lián)網(wǎng)就成為5G發(fā)展的最為重要的內(nèi)容。5G的應(yīng)用,20%將用于人和人之間的通信,80%將用于物和物之間的通信。5G技術(shù)的高速度、大容量、低延時三大特點,為物聯(lián)網(wǎng)奠定了基礎(chǔ),并使社會進入了物聯(lián)網(wǎng)時代。
然而,5G的局限性也表現(xiàn)在,(1)社會(醫(yī)療手術(shù)、大城市的無人駕駛)或工業(yè)產(chǎn)生等方面的很多物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)之大、傳輸處理要求之快,5G就顯得有些不夠了;(2)5G要大量建設(shè)基站,偏遠山區(qū)和海洋基本上是無法建立基站,根本做不到全覆蓋的;(3)5G基站能耗大約是4G基站的3倍。這些局限性勢必需要發(fā)展超高速度、超大容量、超低延時、全覆蓋、低能耗的新的通信技術(shù),即6G。
三、6G究竟是個什么樣的移動通信技術(shù)?
2019年5G已經(jīng)開始商用,6G也緊鑼密鼓、爭先恐后的正式投入研發(fā)之中,那么6G是個什么樣的呢?
根據(jù)芬蘭奧盧大學發(fā)布的6G白皮書,6G時代將邁向太赫茲時代?!咎掌潯烤褪?ldquo;THz”,一般指 300GHz 到 3000GHz 之間的頻段。6G將于2030年投入商用。白皮書給出了幾個衡量6G技術(shù)的關(guān)鍵指標:峰值傳輸速度達到100Gbps-1Tbps,而5G僅為10Gpbs;室內(nèi)定位精度10厘米,室外1米,相比5G提高10倍;通信時延0.1毫秒,是5G的十分之一;超高可靠性,中斷幾率小于百萬分之一;超高密度,連接設(shè)備密度達到每立方米過百個。6G將采用太赫茲頻段通信,網(wǎng)絡(luò)容量大幅提升。
從覆蓋范圍上看,6G無線網(wǎng)絡(luò)不再局限于地面,而是將實現(xiàn)地面、衛(wèi)星和機載網(wǎng)絡(luò)的無縫連接。從定位精度上看,傳統(tǒng)的GPS和蜂窩多點定位精度有限,難以實現(xiàn)室內(nèi)物品精準部署,6G則足以實現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的高精度定位。同時,6G將與人工智能、機器學習深度融合,智能傳感、智能定位,智能資源分配、智能接口切換等都將成為現(xiàn)實,智能程度大幅度躍升。
6G將讓人類進入泛在智能化信息社會,6G通信將融合陸地移動通信,中高低軌衛(wèi)星通信以及短距直接無線通信技術(shù),融合通信、計算、感知、智能等,建立起空、天、地、海泛在移動通信網(wǎng),實現(xiàn)全球泛在覆蓋的高速寬帶通信!
可見,6G網(wǎng)絡(luò)將是一個天、地、人、海全連接世界。通過將衛(wèi)星通信整合到6G移動通信,實現(xiàn)全球無縫覆蓋,網(wǎng)絡(luò)信號能夠抵達任何一個偏遠的鄉(xiāng)村和海洋,甚至實現(xiàn)海下連接。6G通信技術(shù)不再是簡單的網(wǎng)絡(luò)容量和傳輸速率的突破,它更是為了縮小數(shù)字鴻溝,實現(xiàn)了萬物互聯(lián)這個“終極目標”。